農村分布式光伏發電網的關鍵技術研究

李澤藩，張恒睿

（濟寧學院，山東 濟寧 273100）

0 引言

由于人類社會的不斷發展和人口的迅速增長，能源短缺和污染已成為當今世界全人類面臨的最大問題之一。在各國達成共識。在各種新能源中，由于其可再生，清潔和環保的特性，太陽能光伏生產已成為全球能源領域不可或缺的一部分。并網發電是主要的發電方式，也是因為它的成本低，耗電少。尺寸大和使用靈活的好處吸引了許多研究人員進行研究并產生直接的研究結果。然而，隨著深入的研究，更復雜的環境問題和電力需求的增加，新的問題正在慢慢出現，電網供電的配電技術正面臨著更復雜的挑戰。

1 光伏電網發電的意義

太陽能光伏技術的使用對環境保護，綠色和可再生能源的建設和使用以及社會和經濟發展具有重要意義。如今，隨著資源和能源的增加，中國作為一個資源密集的主要國家，其地位要比發達國家差很多。從統計上講，盡管由于人口眾多，所有中國人的來源都居世界首位[1]。基本上，人均資源份額遠低于全球平均水平。另外，中國與發達國家之間的電力消費結構存在很大差異，企業之間普遍存在高能耗，低效率的問題，能源消耗結構亟待解決。作為我國現階段最重要的建筑項目之一，太陽能光伏技術已經在光伏行業中使用了數十年。大量的實踐研究證明，與光伏電網技術相關的配電，不僅可以有效地解決電力短缺問題，而且可以有效減少污染：一方面，發達國家可以更好地滿足日益增長的能源需求。電力需求的增長為中國經濟的快速可持續發展做出了貢獻。

2 光伏發電概述與發展現狀

2.1 光伏發電概述

如今，光伏發電系統主要包括離網發電系統和并網發電系統。光伏獨立發電系統是用于發電的同類產品中的第一個。其工作原理如下：首先，光伏組件可以在太陽光下通過光伏的作用將太陽能直接轉換為直流能。第二，通過圖像組裝單元向逆變器提供直流電。然后逆變器將其連接。收集的直流電經過一系列轉換，將電能轉換為交流電，最終看到與電網功率相同頻率的并網發電。

用于并網的光伏配電系統主要由三部分組成：光伏模塊，配電網和并網逆變器。 其工作原理如下：首先，光伏組件可以通過太陽光下的光伏作用將太陽能直接轉換為直流電。 其次，直流電源通過圖像集成單元連接到逆變器。 然后是逆變器，將收集的直流電轉換成直流電序列，再轉換成交流電，最后，獲得與電網電壓相同的頻率和相位的并網電力輸出。

2.2 發展歷史與現狀

盡管我國擁有非常豐富的太陽能資源，太陽能利用以及我國光伏生產領域的研究與發展，成為我國的發展歷史和并網光伏系統的現狀。在1950年代后期，我國開始緩慢地研究和制造光伏電池。但是，光伏部門的發展趨勢仍然取決于復合材料的生產和出口。本世紀初，中國政府定期發布發展政策和計劃，例如“促進燦爛陽光示范項目的攝影產業健康發展的多種思路”[2]。正式進入新時代。今天，我國已發展成為世界上發展最快的光伏能源生產國之一，并已在全球光伏產業中處于領先地位。據統計，隨著我國光伏發電的安裝，自2008年以來裝機容量已大大增加。自2008年以來,中國光伏電站的裝機容量已大幅增長。截至2012年底,我國光伏電站的總裝機容量約為8GW,占世界總裝機容量的15%。

2.3 制約因素

光伏配電具有簡單，靈活，應用范圍廣，易于維護的優點，但也限制了某些功能。

（1）分布式光伏產品位于分散區域。 連接到大型網絡時，很難管理和控制配電網絡，這會影響系統的安全和穩定運行。

（2）分布式光伏發電受外部天氣條件的強烈影響。由于氣候變化和太陽升起，光伏板產生的太陽能也在發生變化。 因此，光伏發電也隨氣候和季節而變化。

（3）并網電源系統由并網逆變器組成。 在電網運行期間，逆變器的輸出會隨著負載的變化而變化，從而導致諧波的產生和電網的污染。

3 光伏并網發電運行技術

3.1 控制技術

光伏發電分配系統的主要特征是各種發電站以及連接到網絡的大量轉換器。另一方面，這項工作提高了能源效率，節省了傳輸電纜，但同時也增加了安全使用能源的風險[3]。為了確保分布式發電系統可以在發電過程中安全穩定地提供能量，它已連接到電網。我國目前對并網控制技術的研究主要包括以下方面：首先，電力的協調與控制以及與獨立電源相連的電力系統中多個逆變器的多樣性。其次，連通性和并網管理分布并網發電系統，在并網模式下具有多個電源和多個逆變器，最后是無盲區的孤島檢測，例如光伏并網-并網發電基于系統相關功能，研究了并網逆變器。

3.2 光伏并網發電系統風險控制技術措施

隨著用于家庭裝修的家用光伏技術的擴展，在國內大量用戶熱衷于分配家用光伏發電，并且隨著時間的要求，已經出現了與連接到光伏電網的發電系統相關的風險管理技術。在安裝用于家庭裝飾的光伏配電設備的過程中，需要采取技術措施來預防和控制風險，并且光伏并聯發電系統的災難管理技術可確保消費者的安全[4]。在現階段，在為家庭裝修安裝和部署分布式光伏發電的過程中，常見的風險包括電氣安全風險，傳輸保護風險等。為防止和控制此類風險，專業人員必須嚴格遵守適用的操作規則，并特別注意安裝的準確設置和控制設備參數，以確保發電設備的正常運行。此外，技術人員必須繼續改進控制和監視設備，以實現對電力系統的全面監視。

3.3 分布式光伏并網發電的運行控制技術

控制安裝和監視中心的安裝以及系統的自動控制是連接到我國PV電網的兩種主要配電模式。監視發電系統的性能控制技術主要是通過收集與系統性能相關的實時數據，例如介質溫度，輻射強度，交流輸出功率，電流等來實現的。當收集的數據滿足電網輸出功率要求時，光伏發電系統將基于效率最大化的原則，自動選擇四種運行模式：固定電壓，連續功率，電流存儲容量和功率跟蹤[5]。在恒定功率模式下，設置逆變器直流母線上的電壓，并且電壓值可以達到空載容量的70%：在恒定功率模式下，逆變器功率會不斷調整，并在逆變器中產生功率。網格。按照電力系統的命令；在電流工作模式下，并網發電是通過直流電交換完成的，逆變器的電流值可以連續調節；在高性能跟蹤模式下，逆變器不僅可以監控太陽能電池板產生的實時電壓，而且可以實時跟蹤電流值和電流值，確保電網與電網連接任何時間。

重復控制方法主要是指基于內部模型控制的控制措施。通過重復控制，它基本上包括兩個指示器，這意味著循環延遲，正響應時間和補償。由于此功能，控制器可能會出現輸入，輸出的逐周期補償波形誤差。如果當前時間處于穩定發展狀態，則波形誤差為零，波形響應形式及命令波形[6]。就是反復使用控制即可控制可持續的錯誤修復，簡便的操作和更高的可靠性是其設計的標志。缺陷意味著干擾控制中存在許多錯誤，并且眾所周知，維護將從下一個周期開始。結果，動態響應時間比周期更長，響應更慢。連續控制是指根據逆變器的狀態對對象進行的控制。狀態平衡和響應輸出不會在下一步影響開關周期本身的控制值。計算目標設置，以便在周期內也可以校正與目標的偏差并達到跟蹤輸出的最終目的。算法過于復雜且無法計算，基于準確且不可靠的統計模型，計算機負載非常高[7]。

在并網光伏生產系統啟動期間，可以將電壓逆變器稱為系統中最重要的設備，但是發生故障的概率仍然很高。低音反射保護措施包括過度保護，熱保護方法，電壓保護措施，欠壓保護等以下的保護目標。當前，關于逆變器保護的研究很少，并且大多數研究是關于分析逆變器發生短路和電源燈故障時的解決方法。

本文使用智能算法來檢測逆變器錯誤；在逆變器電壓模型的框架內，研究人員會在出現開路錯誤時分析錯誤[8]。如果逆變器發生電源故障，逆變器電壓將變為正。分別比較正常工作功率，并使用功率偏差來分析和評估故障。但是，應使用功率傳感器提高并網光伏技術的效率。

4 結束語

可持續發展、可再生能源生產是當前世界所有國家都在研究的熱門話題。小型太陽能是最適合綠色環保的可持續發展戰略的能源。光伏能源的生產也是利用太陽能的方法之一。在全球范圍內，通過建設光伏發電分配過程中的分布式光伏發電行業正在發展迅速。